题目内容
【题目】如图所示，小灯泡L标有“6V 3W”的字样，不考虑灯丝电阻的变化，滑动变阻器的最大阻值R为12Ω，电源电压保持不变。当S闭合，S1、S2断开，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变，闭合S、S1、S2，发现电流表的示数变化了2.5A。求：
(1)小灯泡正常发光时的电流；
(2)电源电压；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值。
【答案】(1)0.5A；(2)9V；(3)20.25W
【解析】
(1)小灯泡正常发光的电流
(2)当S闭合、S1、S2断开时，小灯泡与滑动变阻器串联，电阻R0断路，滑片P滑到中点时，小灯泡恰好正常发光，电路中的电流为0.5A，此时滑动变阻器的电阻
而滑动变阻器两端的电压
U1=IR1=0.5A×6Ω=3V
根据串联电路的电压特点，电源电压
U=U额+U1=6V+3V=9V
(2)当开关S、S1、S2都闭合时，滑动变阻器与电阻R0并联，灯泡L被短路。滑片P的位置保持不变时，通过滑动变阻器的电流
那么此时干路的电流
Iˊ=I+2.5A=0.5A+2.5A=3A
通过电阻R0的电流
I0= Iˊ-I2=3A-1.5A=1.5A
在并联电路中，电路中的电流越小，电路的总功率越小，而滑动变阻器阻值变化，对电阻R0的电流没有影响，所以当变阻器的阻值为最大值时，电路中的电流最小，此时通过变阻器的电流
干路中的电流
Iˊˊ= I0+I3=1.5A+0.75A=2.25A
此时电路的总功率最小，最小功率
Pmin=U Iˊˊ=9V×2.25A=20.25W
答：(1)小灯泡正常发光时的电流是0.5A；
(2)电源电压为9V；
(3)当开关S、S1、S2都闭合时，电路消耗总功率的最小值20.25W。
【题目】如图所示是一个电子拉力计原理图。电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，小灯泡L上标有“3V，0.6W”的字样， AB是一根长为40cm的均匀电阻丝，阻值R=40Ω，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（P与R间的摩擦不计），当拉力F＝0N时，滑片P与A端接触时，弹簧正好保持原长，当拉力为F时，滑动变阻器B端与滑片P之间的距离为x，F与x的关系如图表格所示：
F/N | 0 | 100 | 200 | 300 | 400 | 。。。 |
x/cm | 40 | 35 | 30 | 25 | 20 | 。。。 |
(1)小灯泡L，正常工作时的电阻为多少_____？
(2)闭合开关S，电流表、电压表示数都为0，若故障只发生在R0或灯L处，则电路中的具体故障是__________；
(3)排除故障，闭合开关S，当F＝0N时，电流表的示数为0.1A，电压表示数为1V；当F＝700N时，电流表的示数为0.2A，求电源的电压U______和定值电阻的阻值R0 _______；
(4)该电子测力计的量程为______ N，若要使其量程增加，写出你的办法______（一种即可）。
